建筑电气系统消防设计审查热点问题探讨_欧阳胜强.pdf

5 1建筑电气系统消防设计审查热点问题探讨欧阳胜强 徐再元 李湘念欧阳胜强 徐再元 李湘念（中扬建设集团有限公司，广东 深圳 518000）0 引言建筑电气防火安全的范畴包含消防设施供配电可靠性、电气线路和用电设备本身的安全性。其中消防用电设施供电的可靠性是指：发生火灾时针对消防水泵、风机、电梯、防火卷帘及电动防火门、应急照明与疏散指示灯具、火灾报警及联动设施、消防对讲及应急广播系统等设施的供配电设计和施工须安全可靠；而电气线路和用电设备运行使用中的消防安全性主要指：建筑供配电线路和设施、用电设备设施、建筑物防雷防静电等设计合理、安装质量和工艺可靠、设备设施调试和试运转符合规范要求。本文主要从消防设计审查者的视角，针对图纸审查中的热点问题进行分析和探讨。1 非消防负荷的切除建筑中的用电负荷根据其重要程度可分为一、二、三级负荷1，其中部分特别重要的设备用电又可细分为一级负荷中特别重要的负荷，为提高供电的可靠性，建筑中的大量一、二级（含一级中特别重要负荷）需要双路电源或多路电源供电，其中包含了高层民用建筑和一定规模单多层公共建筑的消防负荷。自备柴油发电机和不间断 EPS（UPS）电源通常作为建筑中的备用电源或应急电源，在市电停电后供给一、二级用电负荷使用，其中以柴油发电机最为常见。柴油发电机容量一般按停电后的常用负荷、同时使用的消防负荷、最大电机启动线路允许电压降三种方式计算后的最大值进行选取。不管是双回路的市电电源，还是发电机或不间断电源提供的第二路或应急电源，在发生火灾时，都需要切除消防负荷母线段的非消防用电，才能确保火灾状态消防设备运行的用电容量，因此火灾时非消防用电切除非常重要，图 1 是某项目消防主用低压配电系统设计。图 1 中 5-19 柜和 5-20 柜为消防用电负荷，5-21柜为非消防用电一级负荷，火灾状态需要切除。虽然非消防用电 5-21N1 N9 回路断路器均设有分励脱扣装置，但是并未有消防状态须切除或消防联动系统线路接入的明确标识，造成非消防电源切除功能的实现完全取决于后续深化设计或施工人员的认知水平，且施工中需要多工种协调，调试过程中也没有明显的声、光等信号表达较易被忽视，后续极易形成切非功能丧失的状态，严重威胁消防设施火灾供电的可靠性，需要设计人员和审查人员引起高度重视。2 电涌保护电涌保护能有效遏制供配电系统及弱电系统超压超流现象，对供配电系统及弱电系统十分重要。在消防用电设施中，SPD 装置(电涌保护器)一般设置于消防控制室的双电源配电箱、屋面的消防设备配电箱摘要：建筑的供电、配电及用电系统与消防安全息息相关，消防灭火救援设施能否正常运行直接依赖于供电系统的可靠性，从大量的统计数据可知，有超过 3 0%的建筑物火灾因“电”而发。建筑供配电系统的可靠性、电气设计参数的合理性、设备用电的安全性均是消除火灾隐患必须考量的关键因素，是建筑电气系统消防设计审查重点。本文结合笔者多年实践经验，对常见的消防设计审查热点问题进行分析和探讨，供广大消防技术审批人员和从业者提供参考。关键词：消防设计审查；非消防负荷切除；电涌保护；继电保护中图分类号：X 9 3 2 文献标志码：B研究与探讨5 2以及有穿越室外的供电配电箱中，而对于火灾报警及联动控制系统相关研究较少，学者孙荆茶、唐巧玲根据火灾自动报警系统的特点进行过一些防雷技术研究2。现行的火灾报警系统设计规范3一般在系统信号线和 24 V 电源线路设置短路隔离器，防止大电流的涌入以保护系统设备，火灾报警及联动系统环状回路接线详见图 2 所示。消防报警系统的短路隔离器类似为可复位型的过电流保险装置，一旦出现短路情况时环形回路故障区间的两个隔离模块会呈现出高阻态或开路状态，从而断开回路的故障区间以保护设备，图 1 某项目消防负荷配电设计图 2 火灾报警及联动系统环形回路接线图研究与探讨仅报警回路仅联动回路报警及联动同回路每回路不超过200点每回路不超过100点不超过32点不超过32点不超过32点不超过200点其中联动不超过100点5 33 消防用电设备继电保护继电保护系统主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气参数（电流、电压、功率、频率等）的变化，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除或发出故障信号，常规用电负荷一般有短路、过载、过欠压、接地等保护类型。由于消防用电设备大部分平时处于伺服状态，一旦火灾启用是紧急状态，所以对消防负荷用电的继电保护需差别对待，消防用电负荷继电保护方式详如表 1 所示。消防负荷用电一般处于紧急状态，突然停止供电可能会遭受重大损失，因此除了特别严重的电力故障（如短路）外，一般性的用电设备尚能够继续工作的故障仅发出报警信号，而为消防水泵、风机、电梯、防火卷帘等消防设备供电的回路，不应设置过载、漏电等断电装置。非消防用电负荷设热磁脱扣和分励脱扣保护，消防用电负荷断路器仅设单磁脱扣保护。4 结论与展望建筑电气系统消防设计审查问题较多，本文仅列出了几个审查中经常会被设计人员忽略的问题加以分析和探讨。随着新的电气设计标准的推出，电气设计标准与建筑防火规范电气标准4协调性愈趋一致，但亦存在末端配电箱位置的认定、消防水泵巡检柜必要性等问题尚需协调，希望行业广大有识之士积极参与共推行业发展、参考文献1 GB 500522009,供配电系统设计规范 S.2 孙荆茶,唐巧玲.火灾自动报警及消防联动系统的防雷技术研究 J.建筑知识,2016,36(13):37-38.3GB 501162013,火灾自动报警系统设计规范 S.4GB 513482019,民用建筑电气设计标准 S.安编辑 刘亚民当短路故障恢复时则恢复为正常状态继续工作。隔离模块对火灾自动报警系统的回路设备大电流涌入保护起到了关键作用，但是对于屋面局部需要安装火灾报警系统的建筑或者对于管线需要穿越到室外的园区型建筑群，则火灾自动报警系统部分管线设备处于 LPZ0B区甚至 LPZ0A雷电防护区，直击雷或感应雷均会严重威胁系统线路和设备，建筑物雷电防护区见图 3 所示。对于穿越雷电防护区 LPZ0 的管线，首先建议线路通长穿金属管敷设，避免电磁泄漏并完善接地跨接，其次是建议消防系统的 24 V 电源回路和信号回路增设消防专用 SPD，能够较大程度降低雷电对校方弱电设备危害。图 3 建筑物雷电防护区划分示意图保护类型电气保护元件动作方式供电双电源切换开关自投电源监控报警短路熔断器熔断断路器电磁脱扣过载断路器报警热继电器报警电气火灾剩余电流装置报警欠、过电压欠、过电压保护器报警缺相缺相报警表1 消防用电负荷继电保护方式研究与探讨